JPH027952A - 歯の象牙質層厚の測定方法および歯科治療用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、鯖歯（以下、虫歯という）の治療に関し、特
に虫歯治療において使用されるドリル処置の制御に関す
る。

［従来の技術］ 虫歯は歯の象牙質層の中まで進行することが多く、そう
なった場合、象牙質層の一部を取り除かなければならな
い、同時に、ドリルビットが象牙質下方の歯髄に貫入し
ないようにあらゆる努力をしなければならない、従来、
貫入の防止は歯科医の技術と判断に全面的に依存してい
た。

根管の治療に関しては、エンドトンティックファイル（
ｅｎｄｏｄｏｎｔｉｃ　ｆｉｌｅ）がベリオドンタルテ
ィシｘ　（ｐｅｒｉｏｄｏｎｔａｌ　ｔｉｓｓｕｅ）に
貫入するのを監視する抵抗測定法を使用することはすで
・に提案されている。このような技術は、例えば、１９
７３年８月２１日にバイツ（Ｐｉｋｅ）等に対し特許さ
れた米国特許第３．７５：Ｉ、、４．３４号に開示され
ている。この特許文献に開示された技術によれば、やす
りが歯髄と接触するであろう根管に沿って前進する間、
抵抗測定がなされる。この特許に開示されている手順を
行うには、歯の象牙質は無関係である。

また、歯の象牙質層の厚みを象牙質層の上表面と患者の
口内のある点との間の抵抗を測定して監視することも提
案されている。この技術は、西ドイツ特許出願公開第３
６１５６３２号に開示されている。しかし、この公開公
報は、象牙質層の厚みが変わると抵抗がｌＯ〜６０にΩ
の範囲で変化する例を示している。しかし、本出願人は
、歯の象牙質の抵抗が上記の抵抗値の範囲より１桁から
２桁も高いことを見出した。

［発明の概要］ 本発明の目的は、虫歯治療の際に、象牙質層を完全に貫
通するのを避けることができるような信頼できる情報を
歯科医に提供することにある。

また、本発明の具体的な目的は、ドリルビットの先端と
歯髄の間に残る象牙質層の厚みを歯科医に下すことにあ
る。

さらに、本発明の目的は、トリルビットの先端か象牙質
層下方の歯髄に近づいた時に歯科医に警告を与えること
にある。

さらに、本発明の目的は、歯科医かドリル作業に集中し
ている間にかかる情報を）１供することにある。

さらに、本発明の目的は、象牙質層内に異常な歯髄かあ
った場合に、歯科医にその旨を警告することにある。

上述の目的およびその他の目的を、本発明では、患者の
歯の象牙質が露出された部分における象牙質層の厚みを
測定する方法、すなわち、露出している象牙質と、当該
歯から離れた患者の体のある部分との間に電圧を印加し
、かかる両部分間の体組織に電流を流す過程と、かかる
両部分間の電気抵抗値が少なくとも０．５ＭΩを示すよ
うにする過程と、電気抵抗値を象牙質層の厚みに変換す
る過程を有する方法により達成している。

さらに、本発明の目的は、次の歯科治療用装置により達
成している。すなわち、歯の象牙質層から畠蝕部を取り
除くため、患者の歯にトリルでブ（。

をあける歯科用トリル手段と、当該歯から翻れた・患者
の体のある部分と前記トリル手段の間に電圧をかけ、該
ドリル手段が歯の象牙質と接触した時、電流が体組織を
通って流れるようにする電圧印加手段と、該電圧印加手
段に接続され、かつ当該＋：Ｉｊと津れた患者の体の前
記ある部分と前記ト１１．ｊル手段との間の少なくとも
０．５ＭΩを越える電気１１℃抗値の関数として、前記
ドリル手段下の南の象牙質層の厚みを示す回路手段を有
する歯科泊Ｊ！Ｉ用装習により達成している。

［実り孤例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図において、歯４はドリルで穴をあけられ、晒蝕部
が取り除かれ、開いた穴には適当な充填材が充填される
ようになっている。歯４はエナメル質層６と、エナメル
質層６で覆われた象牙質層８と、象牙質層８で囲まれた
歯髄ｌＯよりなる。

歯４は歯茎組織１２により囲まれている。

歯４の齲蝕部分１４は、ハンドピース２０により保持さ
れた歯科用ドリルビット１８により取り除かれる。ハン
ドピース２０には、ドリルビット１８を回転させる駆動
機構が内蔵されている。ハンドピース２０には表示灯ア
レイ２２が取り付けられており、この表示灯は発光ダイ
オードでもよく、歯科医の視野内に直接入るように位置
されている。これらの表示灯の目的は後述する。

虫歯の治療に際しては、齲蝕部分を、全て、取り除（こ
とが必要であるが、確実に取り除くために、健全部分の
一部も取り除くことが一般的に必要である。しかし、除
去作業は、可能な限り、歯９１０に到達する前に終るよ
うにすべきである。その理由は、歯ｕ！１０に損傷を与
えると後に歯科的問題が生じるからである。

象牙質層の厚みは一段的に薄く、歯によって異なり、歯
科医はドリルビット１８の先端がどの程度ｉ髄１０に接
近したかを知ることは大変困難である。

本発明は、象牙質の抵抗率が歯髄および他の体の組織の
抵抗率に比べて相当高いという認識に基いて発明されて
いる。従って、冶僚中の歯から離れた患者の体のある部
分とトリルビットとの間の電気抵抗を、トリルビットの
先端と象牙質／歯髄界面との間に残存する象牙質層の厚
みとして使用できる。

具体的には、多数の歯について行った試験によれば、導
電材料から作製したドリルビットと患者の手にしっかり
把持された電極との間に次にあげる抵抗値が生ずること
が判った。

ドリルビットの先端とその下方の歯髄との間の象牙質層
の厚みが４ｍｍの場合・・・５メグオーム（ＭΩ） ドリルビットの先端とその下方の歯髄との間の象牙質層
の厚みが２１１１ｍの場合・・・２，３ＭΩドリルビッ
トの先端とその下方の歯髄との間の象牙質層の厚みが１
．５ｍｍの場合・・・２ＭΩドリルビットの先端とその
下方の歯髄との間の象牙質層の厚みが１■の場合・・・
１．５ＭΩトリルビットの先端とその下方の歯髄との間
の象牙質層の厚みがＱｍｍの場合・・・０．１１ＭΩ実
際のシステムでは、電極を手で把持する代りに、電極を
患者の唇にしっかりと、しかし、軽く留めるようにした
方が好ましいかもしれない。

このように構成すると、患者が電極に与える接点圧力の
変化に起因する抵抗値の変動を無くすことができるとい
う利点がある。また、測定される抵抗値の減少は小さく
抑えることができるという効果も得られるであろう。し
かし、抵抗値の変動はドリルビットの先端が象牙質／歯
髄界面に近づいても同一のレベルのままであろう。

第２図は本発明を実施するための回路の好ましい一実施
態様を示す。接地電極２４は患者の唇に形状を合わせで
ある。このように回路を構成したので、ハンドピース２
０、従ってドリルビット１８は、正電圧◆Ｖの電圧源に
接続されており、電極２４とドリルビット１８との間の
抵抗値を監視することができるようになっている。

ハンドピース２０は抵抗器２６を介して電圧源に接続さ
れている。抵抗器２６はトリルビット１８と接地電極２
４との間の抵抗とともに分圧器が構成されている。後者
の抵抗が監視されるようになっている。

ハンドピース２０は、ざらに、複数のコンパレータ２８
の正の入力端に接続されている。各コンパレータ２８は
木質的には高利得の差動増幅器である。従って、各コン
パレータ２８の正入力端に印加される電圧は、監視され
る抵抗値に比例することになる。

複数のコンパレータ２８は３グループに分けられ、第１
のグループは３個のコンパレータ２８からなり、他の２
つのグループはそれぞれ４個のコンパレータ２８からな
る。

各コンパレータのグループには、それぞれの抵抗分圧器
３０，３２．３４が対応させてあり、各分圧器は正電圧
源と接地点の間に接続されている。以下にさらに詳しく
述べるが、コンパレータ２８の各グループとそれに対応
する分圧器３Ｇ、３２．３４は、選択された抵抗値範囲
を監視するように構成されている。分圧器によって各コ
ンパレータ２８の負入力端に印加される電圧は、その抵
抗が第２図において分圧器の左側に示されたメグオーム
単位の抵抗値を有する場合、監視される抵抗の間の電圧
に対応する。従って、第１グループのコンパレータ２８
の負入力端に、分圧器３０のタップを介して印加される
電圧は、４．５ＭΩと３．５ＭΩの間の抵抗値に対応し
、第２グループのコンパレータ２８の負入力端に分圧器
３２のタップを介して印加される電圧は３、ＯＭΩと１
．５ＭΩの間の抵抗値に対応し、第３グループのコンパ
レータ２８に分圧器３４のタップを介して印加される電
圧は１．０ＭΩと０．５績Ωの間の抵抗値に対応する。

各コンパレータ２８の出力端は、それぞれの発光ダイオ
ードに接続されている。すなわち、第１グループのコン
パレータの出力端は、緑の発光ダイオード３６に接続さ
れており、第２グループのコンパレータの出力端は、黄
の発光ダイオード３８と接続されており、第３グループ
のコンパレータの出力端は、赤の発光ダイオード４０に
接続されている。各コンパレータ２８は、そのコンパレ
ータ２８の正入力端における電圧の大きさが、対応する
発光ダイオードの負入力端における電圧の大きさより小
さくなるとその発光ダイオードを点灯するような極性の
電圧を出力するように構成されている。

従って、ドリルビット１８と電極２４との間の抵抗値が
４．５ＭΩより下がると、第１の緑の発光ダイオード３
６が点灯する。他の発光ダイオードも、順次、それぞれ
の抵抗範囲に対応して同様に作動する。

異なる発光ダイオードグループ間は、論理回路により接
続され、論理回路により所定時点で、ただ１つの発光ダ
イオードグループが点灯するようになっている。この論
理回路は、複数のアンドノット・ゲート（ＡＮＤＮＯＴ
　ｇａｔｅｓ）４２を有し、各アンドノット・ゲート４
２はその直接入力端が第１グループと第２グループのそ
れぞれの対応するコンパレータ２８の出力端に接続され
、出力端は対応する発光ダイオードに接続されている。

さらに、各ゲート４２は、そのネゲイティング人力ｆｉ
Ｊ（ｎｅｇａ−ｔｉｎ３１ｎｐｕｔ）にゲート信号（ｇ
ａｔｉｎｇ　ｓｉｇｎａｌ）を受は入れるようになって
いる。第２グループのコンパレータに対しては、ゲート
信号は第３グループの第１のコンパレータの出力端から
出力され、これに対し、第１グループのコンパレータに
対しては、ゲート信号は第２グループの第１のコンパレ
ータの出力端から出力される。

監視される抵抗値が５ＭΩから減少するものとする。ま
ず、５ＭΩから３ＭΩに減少して赤の発光ダイオード３
６が順次点灯することになる。監視される抵抗値が３Ｍ
Ωより下がると、第２グループの第１のコンパレータ２
８からの出力信号により、第２グループに対応する第１
の発光ダイオード３８が点灯され、第１グループに対応
するゲート４２にゲートディスエイプル信号（ｇａｔｅ
　ｄｉｓａｂｌｅ　ｓｉｇｎａｌ）が出力される。その
ため、縁の発光ダイオードが消灯される。監視される抵
抗値がさらに減少し続けると、黄色の発光ダイオード３
８が次々と点灯していくこととなる。

次に、監視される抵抗値がＩＭΩより下がると、第３グ
ループの第１のコンパレータ２８からの出力信号により
第１の赤の発光ダイオード４ｏが点灯されるとともに、
第２グループのコンパレータに対応する各ケート４２に
ディスエイプル信号が出力され、黄の発光ダイオードが
消灯されることになる。抵抗値がさらにＩＭΩから下が
り続けると、さらに、赤の発光ダイオード４０が次々と
点灯される。

このように構成したので、所定時点では、ただ１色の発
光ダイオードが点灯されることになり、現時点の抵抗値
の範囲が明確に歯科医に提供される。

上述した構成の一つの有益な特徴は、非常に低い抵抗値
、すなわち、０．５ＭΩを下回るような異常事態の発生
を、赤の発光ダイオード４ｏを４個全て同時に点灯させ
ることにより、歯科医に知らせることができるというこ
とである。このような異常事態は、例えば、バルブポケ
ット（ｐｕｌｐ　ｐｏｃｋｅｔｓ）が象牙質層内に突出
した場合に起こることが知られている。

本発明のもう１つの特徴は、黄や赤の発光ダイオードの
点灯に対応して可聴信号を歯科医に送るようにしてもよ
いことである。このために、発振器をさらに取り付け、
可聴信号発生器４８を駆動するようにする。この可聴信
号発生器４８はブザーのようなタイプのものでよい。発
振器４６は発光ダイオード３８．４０に供給される点灯
信号電圧により駆動される。この電圧は発振器４６の入
力端を抵抗器５０．５２を介して発光ダイオードのそれ
ぞれの電流路に接続することによって発生する。１つの
このような抵抗器がそれぞれ黄と赤の発光ダイオードに
対応し、図面を簡単にするために、各グループに対して
各２個の抵抗器しか図示していない。さらに、発振器４
６の入力端は別の抵抗器５４を介して接地されている。

点灯される黄の発光ダイオード３８の数が増加すると、
発振器４６の入力端の電流およびそれに伴って電圧が増
加し、可聴信号発生器４８に供給される１３号が大きく
なる。同様のことは点灯される赤の発光ダイオードの数
が、順次、増える時にも起こる。抵抗器５２として、抵
抗器５０より低い抵抗値を有するものを選んだ場合は、
赤の発光ダイオード４０が点灯している時は、黄の発光
ダイオード３８が点灯している時より、可聴信号の大き
さが大きくなる。

図示の回路は、さらに供給電圧◆Ｖの監視と表示を行う
装置を備えている。この装置は抵抗分圧器６０に加えて
、抵抗器とツェナーダイオードからなる分圧器６２を有
する。各分圧器は正電圧＋Ｖの電圧源とグラウンドに接
続されている。抵抗分圧器６゜の中央タップは別のコン
パレータ６４の負入力端に接続されており、このコンパ
レータ６４は、他のコンパレータと同様に、高利得の差
動増幅器であってもよい。コンパレータ６４の正入力端
は、分圧器６２の中央タップに接続されており、正入力
端に印加される電圧がツェナーダイオードの降伏電圧に
対応している。従って、正電圧が非常に低い値に下がる
まで、その正電圧は一定である。コンパレータ６４の負
入力端に印加される電圧は、供給電正中Ｖとともに直線
的に変化し、ツェナーダイオードの降伏電圧は、供給電
圧中Ｖが許容範囲外の低い値に下がった時に、コンパレ
ータ６４の負入力端に印加される電圧と等しくなるよう
に選択される。

コンパレータ６４の出力端は、別の緑の発光ダイオード
６６に接続されており、正電圧◆Ｖが許容範囲内にある
限りは発光ダイオード６６に点灯信号を併給するように
なっている。従って、発光ダイオ−１’６６が万一点灯
しない場合は、電力供給源、例えば、電池を交換するか
、さもなければ、サービスを依頼しなければならない旨
を歯科医に警告することになる。

従って、本発明の構成によれば、歯科医はドリルビット
下に残る象牙質層の厚みの表示を容易に読み取ることが
できる。また、この表示に替えて音声で警告するように
してもよい。さらに、本発明の装置は、抵抗値が０．５
ＭΩ以下になって直ちに補正する必要がある異常事態の
発生を速やかに表示することができる。

直流電圧÷Ｖにより望ましい監視動作を行うことができ
、パルス状の単極性電圧により、電極２４の位置で発生
するおそれのある電解の問題を避けることができる。パ
ルス状の単極性電圧を使用する場合、その周波数は厳密
でないが４００Ｈｚ程度のパルス繰り返し数が良好な結
果を生ずることがわかった。

通常、電極２４と患者の体との間には７にΩ程度の接触
抵抗があるが、この程度の抵抗値は、回路作動に何ら著
しい影響を及ぼさない。

第１図に示すように、発光ダイオード２２はハンドピー
ス２０に直接取り付けるのが好ましく、こうすれば発光
ダイオード２２はドリル作業の際に、直接、歯科医の視
野内に入ることになる。

本出願は、１９８８年３月７日に出願された仏国出願第
８８０３０８９号に開示された対象と関連しており、そ
の開示内容を参考までにここに挙げておく。

以上、本発明の一実施例を説明したが、本発明の変形は
本発明の技術思想から逸脱することなく、数多く行うこ
とができることは理解されよう。特許請求の範囲は、本
発明の真の範囲と趣旨の範囲内に入る変形例を包含する
ことを意図している。

従って、ここに開示した実施例は、あくまでも例であっ
て、これに限定されるものではない。本発明の範囲は、
今まで述べてきた説明よりも、むしろ特許請求の範囲の
記載により画定されるものであり、全ての変形は特許請
求の範囲の均等の意味および範囲内にあり、本発明に包
含されるものであることを意図するものである。

図面の浄書（内容に変更なし） （２２−ｚ−ｘｉ

【図面の簡単な説明】

第１図は、歯の鯖蝕部分のドリル作業中の歯科用ハンド
ピースを示す図、 第２図は、本発明一実施例の回路を示す図である。 第１図 月１糸売ネ由 正 二を虹 （方式） ％式％ 事件の表示 特願平１−５４８５６号 発明の名称 歯の象牙質層厚の測定方法 および歯科治療用装置 ３、補正をする者 事件との関係 ギイ　レヴイ ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）患者に対する歯科治療中に露出される歯の象牙質層
   の厚みを測定する方法において、露出された部分の象牙
   質と当該歯から離れた患者の体のある部分との間に電圧
   を印加し、前記両部分間の体組織を通して電流を流す過
   程； 前記電流を監視し、前記両部分間の電気抵抗値が少なく
   とも０．５ＭΩを越えるようにする過程；および、前記
   電気抵抗値を象牙質層の厚みに変換する過程を備えたこ
   とを特徴とする歯の象牙質層厚の測定方法。 ２）電圧が周期的に変動する単極性電圧であることを特
   徴とする請求項１記載の歯の象牙質層厚の測定方法。 ３）電圧が少なくとも約４００Ｈｚの周波数で変動する
   ことを特徴とする請求項２記載の歯の象牙質層厚の測定
   方法。 ４）当該歯から離れた患者の体のある部分は、患者の口
   の少なくとも一部分であることを特徴とする請求項１記
   載の歯の象牙質層厚の測定方法。 ５）監視過程は前記電気抵抗値に応じた振幅を有する信
   号を出力するようにし、変換過程は出力信号が第１の所
   定閾値に達したとき、象牙質層の厚みが第１の値である
   ことを示すようにしたことを特徴とする請求項１記載の
   歯の象牙質層厚の測定方法。 ６）変換過程は出力信号が第２の所定閾値に達したとき
   、象牙質層の厚みが第２の値であることを示すようにし
   たことを特徴とする請求項５記載の歯の象牙質層厚の測
   定方法。 ７）歯科用ドリルにより、歯にドリルにより穴をあけて
   象牙質層から齲蝕部を取り除くとともに、電圧印加過程
   を、患者の体のある部分と接触している電極と歯科用ド
   リルとの間に電圧源を接続することによって行うことを
   特徴とする請求項１記載の歯の象牙質層厚の測定方法。 ８）患者の歯に穴をあけて歯の象牙質層から齲蝕部を取
   り除く歯科用ドリル手段；歯から離れた患者の体のある
   部分と前記ドリル手段との間に電圧を印加し、前記ドリ
   ル手段が前記歯の象牙質と接触する時に体組織を通して
   電流を流す電圧印加手段；および、前記電圧印加手段に
   接続され、かつ、前記ドリル手段下の歯の象牙質層の厚
   みを、歯から離れた患者の体の前記のある部分と前記ド
   リル手段との間の抵抗値を少なくとも０．５ＭΩを越え
   る電気抵抗値の関数として示す回路手段を備えたことを
   特徴とする歯科治療用装置。 ９）電圧印加手段は患者の体を通して流す電流がパルス
   状の単方向性電流である回路であることを特徴とする請
   求項８記載の歯科治療用装置。 １０）電流は約４００Ｈｚを越える周波数で変動するこ
   とを特徴とする請求項９記載の歯科治療用装置。 １１）歯科用ドリル手段に取り付けられ、かつ、前記象
   牙質層の厚みが予め定められた値以下になったときに表
   示する前記回路手段に接続された表示手段を備えたこと
   を特徴とする請求項８記載の歯科治療用装置。 １２）表示手段は前記象牙質層の厚みが複数の所定値の
   うちの対応する所定値以下になったとき点灯する複数の
   表示灯を備えたことを特徴とする請求項１１記載の歯科
   治療用装置。 １３）前記回路手段に接続され、かつ、前記象牙質層の
   厚みが予め定めた値以下になったとき、音声を発する音
   声報知手段を備えたことを特徴とする請求項１２記載の
   歯科治療用装置。 １４）表示灯は前記ドリル手段操作者の視野のほぼ中心
   になるように前記ドリル手段に取り付けたことを特徴と
   する請求項１２記載の歯科治療用装置。